中山帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)托輥(gǔn)間距的(dí)合(hé)理確定(dìng)

李福固(gù)

(兖州礦區(qū)職工大學 , 山東 鄒(zōu)城(chéng) 273500)

·7 ·

摘(zhāi)    要 : 通過對帶(dài)式(shì)輸送機托輥(gǔn)間距的(dí)現(xiàn)狀進(jìn)行(háng)分(fēn)析(xī) ,論證了(liǎo)合理確(què)定托(tuō)輥(gǔn)間距的必要性(xìng) ,探(tàn)討(tǎo)了(liǎo)托(tuō)輥間距(jù)合理確定的方法及優(yōu)越(yuè)性(xìng)。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí) : 帶(dài)式輸送(sòng)機(jī); 輸送帶(dài); 托(tuō)輥; 托(tuō)輥間距(jù); 張力(lì)

中圖(tú)號(hào) :  TH222                                                                   文獻標識(shí)碼 : A

1         引言

在(zài)帶(dài)式輸(shū)送(sòng)機(jī)中,托(tuō)輥用於(yú)支(zhī)承(chéng)輸送帶和貨(huò)載 , 並使(shǐ)輸(shū)送(sòng)帶(dài)的垂(chuí)度不(bù)超過(guò)限定值(zhí)。托(tuō)輥(gǔn)的(dí)數量對(duì)於帶(dài)式(shì)輸送機的正常使用，平穩(wěn)運行，維護費(fèi)用(yòng)，功(gōng)率消(xiāo)耗，整機價格(gé)有(yǒu)重要影響(xiǎng)。因此 ,如能對托輥間(jiān)距(jù)進行合理(lǐ)設計(jì)和布置 ,可減(jiǎn)少托(tuō)輥(gǔn)用(yòng)量(liáng) ,降(jiàng)低整機(jī)價格(gé) ,減(jiǎn)少投資，營運(yùn)及維(wéi)護(hù)費用 ,節(jié)約(yuē)能源(yuán) ,並帶來可(kě)觀的經濟(jì)效益。

2         托(tuō)輥間(jiān)距(jù)的現狀及其分析

國產帶(dài)式(shì)輸送機托輥(gǔn)間(jiān)距通常根(gēn)據經(jīng)驗數據確(què)定(dìng) ,或通過(guò)輸送(sòng)帶最小張力設計計算托(tuō)輥(gǔn)間距。

211          根(gēn)據(jù)廠家提(tí)供的數(shù)據確(què)定(dìng)

我國目(mù)前采用(yòng)的DT Ⅱ型帶式(shì)輸送(sòng)機(jī)規定的(dí)托輥間(jiān)距(jù)為:

(1)  當(dāng)運(yùn)輸物(wù)料的鬆(sōng)散密度(dù) γ ≤1 600 kg/ m3時(shí) ,承(chéng)載托輥(gǔn)間(jiān)距取 112 m ;

(2)  當運輸物(wù)料(liào)的鬆散密度 γ > 1 600 kg/ m3時 ,承(chéng)載托輥間(jiān)距取 110 m ;

(3)  對於鋼繩芯帶(dài)式(shì)輸(shū)送機 , 承載托(tuō)輥間距一般(bān)取(qǔ)115 m ;(4)   回程(chéng)托輥(gǔn)間距一般取 310 m。

實(shí)踐證明 ,由(yóu)於上述數據是(shì)根據(jù)廠家所(suǒ)提供的經驗(yàn)數(shù)據(jù)確定(dìng) ,與實際工況可(kě)能存(cún)在(zài)很(hěn)大差(chà)別。

212          根據最小張力(lì)確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距(jù)

根據逐點(diǎn)計算法,首先分別計算出(chū)輸(shū)送機承(chéng)載(zǎi)段和(hé)空載段(duàn)的最小張力值(zhí) ,由公式(shì)即(jí)可計(jì)算(suàn)出承載托(tuō)輥間距和回程(chéng)托(tuō)輥(gǔn)間距(jù)的(dí)理(lǐ)論更(gēng)大(dà)值。

β———輸送機運(yùn)輸傾(qīng)角(jiǎo) , (°) 。

根據計(jì)算(suàn)值(zhí) , 並考(kǎo)慮各(gè)種實(shí)際(jì)因素 , 可確定托(tuō)輥間(jiān)距(jù)。

213          現狀分析

以上(shàng)兩種方(fāng)法 , 其基本原(yuán)理都是按承載段或(huò)回程段最小張力(lì)點(diǎn)的輸(shū)送帶(dài)張(zhāng)力確定(dìng)托輥(gǔn)間距(jù) , 在整個(gè)輸送(sòng)機(jī)長度上(shàng) , 分(fēn)別(bié)采用統一(yī)的托輥間距(jù)。這(zhè)樣(yàng)雖可(kě)簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)和(hé)製(zhì)造工藝 , 但沒(méi)有根據(jù)輸送(sòng)帶(dài)在輸送機長(cháng)度上(shàng)張力的變(biàn)化及(jí)托輥(gǔn)的(dí)受力情況 , 合理(lǐ)確定托輥間距(jù)。對(duì)於短運距帶式(shì)輸(shū)送(sòng)機(jī)的影響(xiǎng)不大 , 但對(duì)於長運距(jù)帶式輸送機(jī) , 則會大(dà)大增(zēng)加(jiā)托輥(gǔn)數量 , 從(cóng)而(ér)使(shǐ)設備(bèi)造價較高 , 運(yùn)行阻(zǔ)力，功(gōng)率消(xiāo)耗(hào)，維護費(fèi)用等都會(huì)大量增(zēng)加(jiā) , 因此(cǐ)很不合理(lǐ)。

3     托(tuō)輥間(jiān)距的合理計算

帶式(shì)輸(shū)送機在整個運(yùn)輸長度上(shàng) , 輸送(sòng)帶張力是連續變(biàn)化的。合理的(dí)托(tuō)輥(gǔn)間距應在滿足(zú)托(tuō)輥承(chéng)載能(néng)力及(jí)壽命(mìng)要求(qiú)，輸(shū)送(sòng)帶(dài)下垂度(dù)要求的條件下 , 根據該處輸送(sòng)帶張(zhāng)力的(dí)大小 , 來確定托輥(gǔn)間(jiān)距(jù)。如在(zài)德國(guó)有(yǒu)一條 10 km 長(cháng)的帶式(shì)輸送(sòng)機(jī) ,在全(quán)長 3/ 4 的(dí)區(qū)段 ,承(chéng)載(zǎi)托輥間距達(dá) 4 m ,回程托輥間距達 8 m ,因(yīn)而大大(dà)減(jiǎn)少了托(tuō)輥用(yòng)量(liáng)。

在設計(jì)時 ,托輥(gǔn)間距應同(tóng)時(shí)滿(mǎn)足 2 個條件(jiàn): (1) 托(tuō)輥(gǔn)承載(zǎi)能(néng)力及(jí)使用壽命要求(qiú); (2) 保證輸送帶(dài)適當的下垂度。

311 根(gēn)據托(tuō)輥承(chéng)載(zǎi)能(néng)力及使(shǐ)用壽(shòu)命確(què)定(dìng)托(tuō)輥間距

托輥(gǔn)的(dí)承載(zǎi)能力(lì)及使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命取決(jué)於物(wù)料的特性(xìng)，單(dān)位長度(dù)輸送帶及貨載的(dí)質(zhì)量 ,托(tuō)輥間距，帶速，

承(chéng)載托(tuō)輥(gǔn)間距(jù) a0

回(huí)程托輥間距 au

          Sminzh               

5 ( q  +  qd)  gncosβ

     Smink       

5 qd gncosβ

(1)

(2)

輥徑，輥子軸(zhóu)承(chéng)和(hé)運(yùn)行(háng)工(gōng)況(kuàng)等(děng)因素 ,可由其(qí)動載和靜(jìng)載分(fēn)別(bié)計算如(rú)下(xià):

(1)     承載托輥(gǔn)間距(jù)

式 中 S

minzh

———承載段輸(shū)送(sòng)帶最(zuì)小張力(lì)值(zhí) ,N ;

       [ p0 ]      

0            e ( q + qd) gn

(3)

Smink ———回程(chéng)段(duàn)輸送帶(dài)最(zuì)小張力值 ,N ; qd ———單(dān)位長度輸送(sòng)帶(dài)的質(zhì)量(liáng) ,kg/ m ; q ———單位長度(dù)貨載(zǎi)的質量 ,kg/ m ;

按動(dòng)載計(jì)算 a0

            [ p0 ]             e ( q + qd) gn f s f d f a

(4)

· 8  ·                          煤(méi)    礦    機    械                              2002 年第 2 期(qī)

式中(zhōng)  [ p0 ] ———承(chéng)載托(tuō)輥的(dí)輥(gǔn)子(zǐ)額(é)定承載能(néng)力 ,N ;

e ———輥(gǔn)子(zǐ)載荷(hé)係(xì)數(shù);

f s ———運(yùn)行係(xì)數 ;

f d ———衝(chōng)擊(jī)係數 ;

f a ———工況係數(shù)。

以上各係數均可從有(yǒu)關(guān)資料(liào)上(shàng)查(chá)得。

承載托輥(gǔn)間距(jù)取式(shì)(3) ，式 (4)  計(jì)算(suàn)出較(jiào)小(xiǎo)值(zhí) , 即可滿足承載段(duàn)承載能力(lì)的要(yào)求 ,並保證托輥(gǔn)的(dí)使用壽(shòu)命高於(yú) 30 000 h。

(2)     回程(chéng)托輥間距(jù)

按靜載計(jì)算 a   ≤ [ p0 ]                                   (5)

d    n

量減少托輥用量。

313          托(tuō)輥間距的合(hé)理(lǐ)確定

根據(jù)以上(shàng)的(dí)計(jì)算結(jié)果 , 可選取較小值確定托(tuō)輥間(jiān)距;同(tóng)時 , 還要(yào)綜合考慮其(qí)他(tā)因(yīn)素的(dí)影響 , 如物(wù)料性質，輸送帶(dài)寬度，輸送機(jī)傾(qīng)角，實際運行(háng)情況(kuàng)等。輸送(sòng)機較長(cháng)時 , 可分段確定托(tuō)輥(gǔn)間(jiān)距。

314          優(yōu)越性分析

通(tōng)過(guò)對帶(dài)式(shì)輸送機托輥間(jiān)距的(dí)合理確定及優化布置(zhì) , 可(kě)大大減少托輥(gǔn)用量 , 其優越性(xìng)是非常明顯的。

(1)    托輥成本約(yuē)占(zhān)輸送機成(chéng)本的(dí) 30 % , 如果托(tuō)輥(gǔn)數量(liáng)減少一半 , 成本(běn)約(yuē)降(jiàng)低(dī) 15 % 。因此將(jiāng)會大(dà)幅(fú)

按(àn)動載(zǎi)計算(suàn) au

≤   [ p0 ]       eqd gn f s f d f a

(6)

度減(jiǎn)少投資。

(2)    托輥數(shù)量(liáng)減少(shǎo) , 使輸送機運行(háng)阻力(lì)降低(dī) , 功

回程托輥(gǔn)間距(jù)取式(shì)(5) ，式(shì)(6) 計(jì)算(suàn)出的較小值(zhí)即(jí)可滿足回空段(duàn)承(chéng)載能力(lì)的要求(qiú) ,並(bìng)保(bǎo)證托輥(gǔn)的(dí)使(shǐ)用壽命高於 30 000 h。

312 根據(jù)輸送帶下垂度確(què)定托(tuō)輥間距(jù)

輸送(sòng)帶下垂(chuí)度(dù)取決於托(tuō)輥間距，該(gāi)處(chǔ)的輸送帶張力(lì)，單位長(cháng)度輸(shū)送(sòng)帶(dài)和(hé)貨載的(dí)質量(liáng)等(děng)因素 ,一般要(yào)求(qiú)比較(jiào)合(hé)適的(dí)輸送(sòng)帶下垂度(dù)為 1 % ,計(jì)算如(rú)下(xià):

率消耗(hào)減(jiǎn)小 , 節(jié)約電能(néng)。

(3)    由於帶式(shì)輸(shū)送機托輥用(yòng)量(liáng)很大(dà) , 且易(yì)出現故(gù)障 , 故減(jiǎn)少(shǎo)托輥(gǔn)用量(liáng) , 使(shǐ)維護(hù)工作量(liáng)和(hé)費用降低(dī)。

(4)    延(yán)長(cháng)輸(shū)送帶(dài)使用(yòng)壽命(mìng) , 降低(dī)輸送(sòng)帶跑(pǎo)偏(piān)率(shuài) ,

提高(gāo)運行(háng)可(kě)靠性(xìng)。

參(cān)考文(wén)獻 :

[ 1 ] 楊(yáng)林(lín) 1 長距離(lí)帶式(shì)輸送機(jī)的托(tuō)輥間距優化[J ]1 礦(kuàng)山機(jī)械,2001 ,

(1)        承載(zǎi)托輥間距 a0

(2)        回(huí)程托輥(gǔn)間(jiān)距 au

      8 Fk        ( q + qd) gn

≤8 Fk

qd gn

(7)

(8)

(3) :46 —471

[ 2 ] 機(jī)械工業部北京(jīng)運(yùn)輸機(jī)械研(yán)究所 1DTⅡ型固定(dìng)式(shì)帶(dài)式輸送(sòng)機設計選用手冊[ M]1 北京:冶(yě)金(jīn)工業出版(bǎn)社(shè),19941

[ 3 ] 楊復(fù)興 1 中(zhōng)山膠(jiāo)帶輸送機(jī)結構，原理(lǐ)與計算(suàn)[ M]1 北京:煤炭(tàn)工業出(chū)版

式(shì)中   F ———該處(chǔ)輸送(sòng)帶張力(lì) ,N ;

社,19901

[ 4 ] 於(yú)學謙(qiān) 1 礦(kuàng)山運輸(shū)機械[ M]1 徐州:中國礦(kuàng)業大學(xué)出版(bǎn)社,19891

k ———輸送(sòng)帶(dài)下垂度 , 一(yī)般取(qǔ) k  = 0101 。                                               

由式(7) ，式(8) 可(kě)知 , 在 q ，qd 和(hé) k 一定的(dí)情況下(xià) , 托輥間(jiān)距取決(jué)於該處輸送帶張力的(dí)大(dà)小。為(wéi)滿足(zú)下垂(chuí)度(dù)要(yào)求(qiú) , 張(zhāng)力(lì)較(jiào)小(xiǎo)的區段(duàn)采用較小的托(tuō)輥間(jiān)距(jù) , 張(zhāng)力較大(dà)的區段(duàn)可(kě)采用較大的托輥間距(jù) , 這樣(yàng)可(kě)大

作(zuò)者簡介 : 李(lǐ)福(fú)固(gù)(1969 - ) ,山(shān)東(dōng)鄒城縣人,1991 年畢業於(yú)原(yuán)山東礦業(yè)學院(yuàn),現(xiàn)從(cóng)事(shì)礦山(shān)機械(xiè)的科研及(jí)教學(xué)工(gōng)作,已(yǐ)發表論文數(shù)篇(piān)。

收(shōu)稿日期(qī) :2001208231